Активные теплоотводы как новое направление в микроэлектронике - page 2

Ю.Н. Бендрышев, В.И. Стрелов
2
Рис. 1.
Зависимость теплоты рассеяния от теплопроводности
материала радиатора
Как показывает строгий теплофизический расчет [1], в условиях
естественной конвекции воздух не в состоянии рассеять (принять)
более (5…10) Вт тепловой энергии с единичной поверхности тепло-
обмена.
Таким образом, воздушный «теплорассеивающий насос» имеет
вполне ограниченную производительность и при выборе материала для
радиаторов следует учитывать, что для передачи на поверхность охла-
ждения всей теплоты, которая максимально может быть принята окру-
жающим воздухом, необходимо и достаточно иметь теплопроводность
материала в интервале 5…10 Вт/м
K. В этой связи радиаторы, у кото-
рых теплопроводность материала превышает 5…10 Вт/(м
K), являются
неэффективными ни с технической точки зрения, ни с экономической.
В таблице представлены результаты расчета «рабочей» темпера-
туры
Т
раб
прибора с тепловой мощностью 6 Вт [1], который охлаж-
дался радиатором с шестью ребрами (50 × 52 × 30 мм), выполненным
из разных материалов.
Результаты расчета «рабочей» температуры
Т
раб
прибора
с тепловой мощностью 6 Вт
Материал
радиатора
,
Вт/(м
K)
Т
раб
,
С
Материал
радиатора
,
Вт/(м
K)
Т
раб
,
С
Обычная пласт-
масса
0,15
170
Коррозионно-
стойкая сталь
18
66
Керамика
1,0
105
Алюминие-
вый сплав
90
63
Теплорассеиваю-
щие пластмассы
7
69
Серебро
400
62
Видно, что увеличение теплопроводности в 40 раз (от 0,15 до
7 Вт/(м
K)) приводит к уменьшению рабочей температуры почти на
100 °С, что дает значительный технический эффект. Дальнейшее по-
Теплорассеивающие
О
1 3,4,5,6,7,8,9,10,11
Powered by FlippingBook